سخن مدیر:

با خودروهای خودگردان بیشتر آشنا شوید

دسته‌بندی: فناوری
بدون دیدگاه

یک خودروی خودگردان که همچنین با نام خودروی روباتیک و به طور غیر رسمی با نام‌های خودروی بی‌راننده و خودروی خودران نیز شناخته می‌شود، نوعی وسیلهٔ نقلیّهٔ خودکار است که می‌تواند با قابلیّت‌های یک خودروی سنّتی، انسان‌ها را ترابری کند. مانند همهٔ وسایل نقلیّهٔ خودکار، یک خودروی خودگردان قادر است با احساس‌کردن محیط اطراف، خود را در آن ناوبری کند. انسان ممکن است مقصدی را برای خود برگزیند، امّا لازم نیست که هیچ کار مکانیکی‌ای بر روی خودرو، برای حرکت به سمت مقصد انجام دهد.

خودروی بدون راننده یا اصطلاحا یک خودروی self-driving این‌گونه تعریف می‌شود: هر اتومبیلی که دارای قدرت کنترل سرعت، ترمز گیری و هدایت خود بدون تعامل راننده و یا با تعامل راننده باشد را خودروی self-driving می‌گویند.

خودروهای بدون راننده به دو دسته مختلف تقسیم می‌شوند: نیمه مستقل و کاملا مستقل. خودروی کاملا مستقل به خودرویی اطلاق می‌شود که می‌تواند بدون هیچ تعاملی از راننده و در شرایط مختلف جاده بین دو نقطه مشخص جابه‌جا شود. احتمالا اولین نسل این خودروها در سال ۲۰۱۹ تولید خواهد شد.

خودروهای کاملا مستقل هم به دو دسته تحت اپراتور و فاقد اپراتور تقسیم می‌شوند. پیش‌بینی می‌شود خودروهای بدون راننده کاملا مستقل و تحت اپراتور تا پنج سال آینده وارد بازار شوند؛ اما نوع بدون اپراتور این خودروها راهی بسیار طولانی برای تولید و عرضه در پیش دارند.

خودروهای بدون راننده بدین منظور تولید می‌شوند که جاده‌هایی امن‌تر ایجاد کرده و به آسان‌تر شدن زندگی انسان‌ها کمک کنند. موسسه KPMG پیش‌بینی کرده‌ است که در انگلستان اتومبیل‌های بدون راننده باعث کاهش ۲۵۰۰ نفری در مرگ‌ومیرهای جاده‌ای بین سال‌های ۲۰۱۵ تا ۲۰۳۰ خواهند شد.

 

 

چگونگی عملکرد خودروهای بدون راننده

 

نقشه و مکان‌یابی

قبل از هر چیزی این خودروها باید دارای یک نقشه از محیط اطراف خود باشند و موقعیت مکانی خود را در این نقشه مشخص کنند. خودرو برای شناخت محیط اطراف از سنسورها و ماژول‌های مانند مسافت یاب لیزری و دوربین استفاده می‌کند. اتومبیل توسط لیزر محیط اطراف را اسکن کرده و فاصله خود تا اشیا و سایر خودروها را با محاسبه زمان رفت و برگشت پرتوهای لیزر مشخص می‌کند. اطلاعات به دست آمده از اسکن لیزری، تصاویر دوربین‌ها و سایر سنسورها توسط سیستم‌های پیشرفته اتومبیل تجزیه و تحلیل شده و یک نقشه سه‌بعدی را آماده می‌سازد که برای مسیریابی از آن استفاده می‌کند. خودرو برای اینکه در لحظه بداند کجای نقشه قرار دارد و موقعیت خود را بیابد از ماژول GPS استفاده می‌کند. اما با توجه به تغییرات آب و هوا و تغییرات جوی ممکن است سیگنال‌های جی‌پی‌اس برای مدتی قطع شود که این موضوع باعث اختلال در روند مسیریابی خواهد شد. برای رفع این مشکل اتومبیل بیش‌تر مبتنی بر نقشه از پیش طراحی شده خود حرکت می‌کند که لحظه به لحظه با اطلاعات به دست آمده از سنسورها به‌روزرسانی می‌شود.

 

 

اجتناب از برخورد با موانع

نقشه داخلی اتومبیل که پیش‌تر در مورد آن صحبت کردیم اطلاعاتی چون موقعیت فعلی خودرو، اشیای ثابت (مانند ساختمان‌ها، چراغ‌ها و تابلوهای راهنمایی)، اشیای متحرک (مانند سایر خودروها و عابران پیاده) و موانع را شامل می‌شود. موانع و اشیای ثابت و متحرک از قبل طبقه بندی شده و به‌صورت کتابخانه‌ای در اختیار اتومبیل قرار داده شده‌اند. اتومبیل با استفاده از این اطلاعات و مدل‌سازی اشیا، مسیر خود را پیش‌بینی می‌کند. برای روشن‌تر شدن موضوع به ذکر یک مثال در مورد می‌پردازیم. به عنوان مثال وقتی خودرو جسم دوچرخی را تشخیص می‌دهد که با سرعت ۶۵ کیلومتر بر ساعت در حرکت است، با تحلیل اطلاعات کتابخانه‌‌ای خود و تطابق با سرعت و ویژگی آن شی درمی‌یابد که جسم مورد نظر احتمالا یک موتورسیکلت است نه یک دوچرخه. مکان قبلی، فعلی و پیش‌بینی مکان آینده موانع مجاور، لحظه به لحظه در نقشه داخلی خودرو اعمال می‌شوند و خودرو بر اساس این اطلاعات مسیر خود را پیدا می‌کند.

 

 

برنامه‌ریزی مسیر

هدف از برنامه‌ریزی مسیر استفاده از اطلاعات نقشه داخلی به منظور هدایت ایمن خودرو با توجه به علایم و قوانین راهنمایی و اجتناب از برخورد به موانع از مبدا تا مقصد است. برنامه‌ریزی مسیر یک برنامه جامع است که به برنامه‌های کوچک‌تری مانند تشخیص مسیر کوتاه‌تر، تغییر خطوط در جاده، عبور از موانع، پیچیدن به سمت‌های مختلف، رعایت فاصله مناسب با سایر اتومبیل‌ها و… تقسیم می‌شود. این برنامه‌های کوتاه مدت به طور مستمر با استفاده از نقشه داخلی و اطلاعات به دست آمده از سنسورها در حال تغییر و تکمیل هستند. در نهایت این برنامه‌ها باعث می‌شوند که خودرو با ایمنی بالا و رعایت قوانین به هدف تعیین شده برسد.

 

 

میزان بکار گیری فناوری خودران در خودروهای خودگردان

تاکنون خودروهای خودران گوناگونی عرضه شدند که شاید اطلاعات کافی از میزان و توانایی فناوری خودران آن خودرو در دسترس نباشد. از آنجایی که هر خودروساز در رابطه با قابلیت‌های محصولات خودران خود اغراق می‌کند، این موضوع می‌تواند بسیار گمراه‌کننده باشد. خوشبختانه، سطوح فناوری خودران مشخص و دسته‌بندی شده است و شناسایی این سطوح می‌تواند بسیار مفید باشد. به همین دلیل نموداری که نشان دهنده‌ی سطوح مختلف این فناوری است، ذکر شده است.

فناوری خودران با نام‌های گوناگونی اعم از Self-driving ،Autonomous و Autopilot شناخته می‌شوند. این کلمات، عبارات مبهمی هستند. سیستم رانندگی خودران در خودروها یک فناوری خاموش و روشن (سیاه یا سفید) نیست، بلکه از نوع طیف پیوسته است و سطوح مختلفی دارد. این سطوح با ترکیب توانایی‌های گوناگون انسان و ماشین بر روی کنترل خودرو ایجاد می‌شود. اکثر اخبار و خودروسازها عموما بر روی سطح دوم فناوری خودران بحث می‌کنند و شاید روزی به سطح چهارم این فناوری دست پیدا کنیم.

در واقع دو سیستم اصلی دسته‌بندی برای این فناوری وجود دارد؛ سازمان ملی ایمنی بزرگراه‌ها (NHTSA) آن را به پنج سطح و انجمن مهندسی خودرو (SAE) به شش سطح تقسیم‌بندی می‌کند. به طور کلی، این سطوح تقریبا یکسان هستند و بهترین خودرویی که در حال حاضر با سطح قابل‌توجهی از فناوری خودران به فروش می‌رسد، تسلا مدل اس (S) است که در هر دو مقیاس در سطح دوم این فناوری قرار می‌گیرد.

در حال حاضر، راه درازی برای رسیدن به بالاترین سطح فناوری خودران داریم. اکنون می‌توانیم مشاهده کنیم که این ربات‌های راننده چه قابلیت‌هایی دارند و چقدر می‌توانند مستقل عمل کنند.

نمودار سطوح فناوری خودران، می‌تواند شما را از میزان قابلیت‌های خودروی خودران شما آگاه کند و انتخابی کنید تا با خیال راحت در هنگام رانندگی به جای نگاه کردن به جاده، به بازی کردن بپردازید. در ادامه نمودار سطوح مربوط به سازمان ملی ایمنی بزرگراه‌ها (NHTSA) را مشاهده می‌کنید.

همانگونه که مشاهده می‌کنید سطوح رانندگی خودران به چهار دسته تقسیم شده‌اند که عبارت است از:

  • سطح ‍۰- کنترل کاملا دستی توسط راننده.
  • سطح ۱- برخی از عملیات‌های خاص اعم از ترمز اضطراری و سیستم کنترل پایداری در شرایط اضطراری به صورت خودکار کنترل می‌شوند
  • سطح ۲- وجود سیستم‌های کروز کنترل تطبیقی و قابلیت تغییر لین در جاده‌ها در خودرو و عملکرد به صورت خودکار.
  • سطح ۳- خودرو به صورت خودران هدایت می‌شود اما نیازمند هوشیاری راننده است تا در صورت بروز مشکل وارد عمل شود.
  • سطح ۴- خودرو به صورت کامل کنترل خودرو را بر عهده می‌گیرد و نیازی به دخالت راننده نیست.
  • نویسنده
    محمدباقر پورمنصوری
  • تعداد بازدید
    بازدید : 73
۰دیدگاه فرستاده شده است.
شما هم دیدگاه خود را بنویسید




نوشته‌های ویژه
اخبار ویژه